Ze względu na unikalne właściwości materiałów,Dysza aluminiowama znaczące zalety w określonych scenariuszach zastosowań. Poniżej znajduje się systematyczna analiza jego właściwości i typowych obszarów zastosowań:
Lekka konstrukcja: Gęstość aluminium (około 2,7 g/cm3) jest znacznie niższa niż gęstość stali nierdzewnej (około 8 g/cm3), co może znacznie zmniejszyć całkowitą masę sprzętu i nadaje się do zastosowań w dziedzinach wrażliwych na wagę, takich jak lotnictwo i samochody.
Doskonała przewodność cieplna: Przewodność cieplna aluminium wynosi 237 W/m·K, czyli jest znacznie wyższa niż w przypadku stali nierdzewnej (około 15 W/m·K). Nadaje się do scenariuszy wymagających szybkiego odprowadzania ciepła, takich jak dysze chłodzące sprzęt elektroniczny lub układy wtryskowe silników spalinowych.
Ekonomiczność przetwarzania: Aluminium ma doskonałą plastyczność (wydłużenie około 10-30%) i może przetwarzać złożone struktury kanałów przepływowych przy niskich kosztach, co jest szczególnie odpowiednie dla niestandardowych potrzeb precyzyjnego natryskiwania przy niskim przepływie.
Odporność na warunki atmosferyczne: Naturalnie utworzona warstwa tlenku Al₂O₃ jest odporna na korozję atmosferyczną przy wilgotności względnej 80%, ale zakres tolerancji pH jest ograniczony (zalecane jest pH 4,5-8,5). W środowiskach zawierających jony chlorkowe (takich jak woda morska) wymagana jest obróbka powierzchniowa.
Ograniczenia temperaturowe: Górna granica temperatury roboczej jest ograniczona przez temperaturę roztworu stałego stopu aluminium 6061 (około 530 ℃). Zaleca się, aby w przypadku długotrwałego użytkowania była niższa niż 200 ℃ i wytrzymywała 300 ℃ w przypadku krótkotrwałego użytkowania.
Produkcja samochodów:Dysza aluminiowamoże być stosowany do dysz atomizujących paliwo w układach bezpośredniego wtrysku paliwa. Twardość powierzchni zwiększa się do 60 HB poprzez obróbkę cieplną T6 (hartowanie w 530℃ + sztuczne starzenie), aby spełnić wymagania ciśnienia wtrysku wynoszące 20 MPa.
Precyzyjny układ chłodzenia: Do dostarczania chłodziwa do obrabiarek CNC stosuje się anodowaną (grubość folii 10–25 μm) obrobioną dyszę aluminiową, aby uzyskać wykończenie powierzchni Ra 0,8 μm i zapewnić równomierny rozkład kropelek o średnicy 0,1–0,3 mm.
Sprzęt do ochrony roślin rolniczych: Lekki system opryskiwania dronem wykorzystuje dyszę aluminiową 7075 o granicy plastyczności 503 MPa i wachlarzowym kącie oprysku (80°-110°), aby osiągnąć kontrolę przepływu 6-8 l/min.
Technologia wspomagania druku 3D: Dysza AlSi10Mg uformowana w procesie selektywnego topienia laserowego (SLM) służy do rozprowadzania proszku w drukarkach metalowych, wytrzymując temperaturę złoża podgrzewającego 300°C, porowatość <0,5%.
Sprzęt przeciwpożarowy: Wysokociśnieniowy system piany powietrznej (CAFS) wykorzystuje 6061-T6dysze aluminioweaby osiągnąć wielokrotność ekspansji piany 0,3-0,7 i zakres ciśnienia roboczego 8-12 barów.
Wzmocnienie powierzchni: Utlenianie mikrołukiem umożliwia wytworzenie warstwy ceramicznej o grubości 50–200 μm i twardości 1500 HV oraz odporności na działanie mgły solnej wynoszącej 1000 godzin; Proces kompozytowy: dysza kompozytowa z węglika krzemu na bazie aluminium (SiC 20%), współczynnik rozszerzalności cieplnej zmniejszony do 15×10⁻⁶/℃, odpowiedni do warunków cyklu termicznego; Projekt cyfrowy: Optymalizacja kanału przepływu w oparciu o symulację CFD zwiększa wartość współczynnika przepływu Cv do 0,98, czyli o 15% więcej niż w przypadku tradycyjnej konstrukcji.
W warunkach średniej temperatury <150 ℃, braku silnego kwasu (pH> 4) lub silnej zasady (pH <9) i ciśnienia roboczego <25 MPa, dysza aluminiowa osiąga najlepszą równowagę pomiędzy kosztem (30-40% niższym niż stal nierdzewna) i wydajnością. W przypadku scenariuszy o wyższych wymaganiach technicznych zaleca się zastosowanie stopu 7075-T6 lub rozwiązania do modyfikacji powierzchni.
